10

Jan

2019

污水處理各種曝氣器優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

現(xiàn)在世界主流，數(shù)量上還是盤式曝氣器比較多，不過(guò)管式有取代它的趨勢(shì)，而且是很明顯的。

現(xiàn)在主要使用的是微孔曝氣器，從材質(zhì)上分，主要分為：陶瓷 剛玉;或者 膜式(包括盤式和管式)曝氣器，各有優(yōu)點(diǎn)利弊，不過(guò)膜式是絕對(duì)的主流，剛玉和陶瓷在國(guó)外已經(jīng)使用得越來(lái)越少了。

一、從傳氧效率上說(shuō)，好的 剛玉和陶瓷曝氣器，不比膜式的微孔曝氣器差，甚至要高一點(diǎn)(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，質(zhì)量還不錯(cuò)，不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)太貴了;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國(guó)更加推不出)。他們的原理，是把一堆混合物，石英沙、石灰之類的東西倒入膜具成型，然后經(jīng)過(guò)幾個(gè)工藝段燒制，使得里面部分的混合物燒沒(méi)了，充滿孔隙，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)這些孔隙的時(shí)候，就會(huì)被分割成微小氣泡。(我沒(méi)生產(chǎn)過(guò)這玩意，不知說(shuō)得對(duì)不對(duì)，歡迎指正)。

剛玉陶瓷曝氣器的最大缺點(diǎn)，在于他們的孔隙會(huì)結(jié)垢。曝氣器一開始運(yùn)行的時(shí)候，壓力損失是比較穩(wěn)定，但運(yùn)行到一定時(shí)期后，壓頭損失會(huì)突然急劇增大——這就是結(jié)垢的原因了。具體結(jié)垢成因分兩類，以后專門跟帖討論。

這種狀況無(wú)法避免，就算你一直連續(xù)曝氣不停，也會(huì)長(zhǎng)。不過(guò)據(jù)某些我碰到的客戶說(shuō)，他們地區(qū)有點(diǎn)特殊的生活污水水質(zhì)，不存在這種狀況，但誰(shuí)知道呢?他們只是憑感覺(jué)，也沒(méi)有提供數(shù)據(jù)，我也不好繼續(xù)問(wèn)。

生物垢生成后，解決的辦法主要有兩種：1、加往曝氣管里面加酸清洗，邊運(yùn)行邊加。這種控制已經(jīng)很成熟。不過(guò)污水廠穩(wěn)定狀態(tài)后，很多系統(tǒng)12小時(shí)左右就要加一次，至于用量多少，要看具體情況了。

2、把曝氣頭拆卸下來(lái)，丟到爐子里燒。燒完就可以再生，接近全新的狀態(tài)——不過(guò)比較麻煩。

按照主流觀點(diǎn)，剛玉和陶瓷曝氣器是可以永久運(yùn)行的，不會(huì)損壞的。其實(shí)具體到每個(gè)品牌，并非這樣。因?yàn)閯傆窕蛱沾善貧馄魃a(chǎn)的工序相對(duì)較多，從材料和工序都要比較嚴(yán)格地執(zhí)行，才能出精品。如果工序或材料沒(méi)把好關(guān)，就會(huì)導(dǎo)致在使用一段時(shí)期后，孔隙中某些東西脫落，孔隙變大，傳氧效率下降?？梢哉f(shuō)，單從樣品上，你要判斷一個(gè)剛玉或者陶瓷曝氣器的質(zhì)量，難度是相當(dāng)大的——比判斷膜式微孔曝氣器更加困難。

從成本上說(shuō)，剛玉和陶瓷 比 橡膠膜式的，要貴，絕對(duì)要貴，這也是他們用得越來(lái)越少的原因。當(dāng)然，這個(gè)貴是相對(duì)的，你拿國(guó)產(chǎn)的剛玉陶瓷，和進(jìn)口的膜式曝氣器比，就要便宜。

剛玉陶瓷曝氣器沒(méi)有止回功能，一般只有盤式，我也只見過(guò)盤式。

二、膜式微孔曝氣器，結(jié)構(gòu)基本是比較簡(jiǎn)單的。里面一個(gè)支撐盤(或管)，然后把膜套在外面，通過(guò)擰緊，或者不銹鋼卡箍的方式，固定，就OK了。曝氣器和供氣管道的連接，一般有 螺紋連接 和 安裝連接兩種。

膜式曝氣器最核心部分，在于曝氣膜本身。有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：打孔方式、材質(zhì)。

打孔方式主要有兩種：激光打孔和機(jī)械打孔。激光打孔是通過(guò)激光照射，在膜的表面燒出一個(gè)小孔。缺點(diǎn)是有損料，而且孔周邊部分的橡膠也變質(zhì)了，閉合性能差，在國(guó)外基本不采用。機(jī)械打孔，是用精密刀具，把膜的表面切開，一般應(yīng)該是無(wú)損料，這樣在鼓氣的時(shí)候，孔張開，不曝氣的時(shí)候孔自動(dòng)閉合，防止回漏。

現(xiàn)在順便夾帶些私貨，推推自己的產(chǎn)品。EDI的膜片經(jīng)過(guò)100萬(wàn)次開閉合的耐久性試驗(yàn)，每5秒鐘開/閉合一次，經(jīng)過(guò)100萬(wàn)次后，證明閉合性能依然相當(dāng)良好——當(dāng)然現(xiàn)在每個(gè)品牌的曝氣器都這樣宣稱了。

言歸正傳。

現(xiàn)在膜的材質(zhì)，最常用是 EPDM(三元乙丙橡膠)。這種橡膠從耐久性、壽命、抗老化，親水性等各方面考慮，都是最優(yōu)選擇。生物污水采用這種橡膠是最合適的，常規(guī)的工業(yè)廢水也應(yīng)該選用這種材質(zhì)的膜。

具體到每個(gè)品牌的橡膠材質(zhì)，一些配方，則是曝氣器商最核心的東西了。因?yàn)檫@直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如，你想把孔打密一點(diǎn)，打細(xì)一點(diǎn)，這樣能提高傳氧效率。但是如果材質(zhì)達(dá)不到一定要求，孔打細(xì)了，可能一曝氣就把膜撕裂。大家如果有機(jī)會(huì)接觸，不妨對(duì)比一下各個(gè)廠家的膜片打孔密度。還有，一般好的橡膠膜，表面的光澤是比較少的，像皮鞋一樣發(fā)亮那種，其實(shí)橡膠的含硫量比較多，用久了容易老化和發(fā)硬，壓損會(huì)增大。

不過(guò)它也有外來(lái)危害，主要是：烴類、芳香族。如果污水中大量存在這些化學(xué)物質(zhì)，就不能考慮EPDM了。EPDM耐溫是176攝氏度以下。

還有一種聽得比較多的材質(zhì)，就是硅橡膠(EDI也有做，質(zhì)量也很好)。從客觀科學(xué)規(guī)律上說(shuō)，硅橡膠材質(zhì)曝氣器的性能絕對(duì)比不上EPDM。(按照清水中算)

從原理上分析，因?yàn)橛H水性硅橡膠比EPDM差。越親水的材質(zhì)，水越容易帖到材料表面，氣泡越容易離開材料表面;親水性差的，氣體要在材料表面形成更大直徑的氣泡才能離開膜表面，導(dǎo)致了傳氧效率的下降。至于親水性是怎么一回事，可以簡(jiǎn)單這樣理解：你把同樣大小的水滴滴到材料水平表面，水散得越開的，親水性越好。(當(dāng)然，曝氣器的傳氧效率，也不僅僅是親水性能一個(gè)因素決定)。親水性好的材料，據(jù)說(shuō)會(huì)增加表面結(jié)垢的機(jī)會(huì)。不過(guò)我個(gè)人不大認(rèn)同這種說(shuō)法。

硅橡膠也有其用武之地，就是EPDM不能用的時(shí)候，可以考慮用硅橡膠。硅橡膠的耐溫也要廣一點(diǎn)，是-65～232攝氏度。硅橡膠的主要外來(lái)危害，是酸類。

還有幾種特別的膜片材質(zhì)，簡(jiǎn)單介紹一下：聚氨基甲酸酯PU，腈類Nitrile、醇類Alcohols，氯丁橡膠Neoprene 這些材質(zhì)的膜，都有各自的特殊外來(lái)危害。

還有一種據(jù)說(shuō)什么都不怕的終極膜片：氟橡膠。

以上的各種材質(zhì)的膜，EDI都有做，不過(guò)主要是EPDM，除了EPDM和硅橡膠，其他我都沒(méi)賣過(guò)，見倒是見過(guò)。在我們的宣傳冊(cè)中，對(duì)于其適用場(chǎng)合和外來(lái)危害有介紹(這個(gè)介紹是針對(duì)客觀材質(zhì)本身，和品牌無(wú)關(guān)，無(wú)論什么品牌的都是這樣)。

三、介紹一下管式和盤式。

盤式是使用得較早，較成熟的曝氣器。一開始的曝氣器就是盤式的，而且是剛玉和陶瓷材質(zhì)的(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，據(jù)老外自己說(shuō)質(zhì)量還不錯(cuò)，不過(guò)貴得離譜;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國(guó)更加推不出)。盤式的缺點(diǎn)主要如下。1、存在曝氣死區(qū)(簡(jiǎn)單分析，整個(gè)盤底都是)，攪拌性能不如管式。2、相對(duì)浪費(fèi)管道，整個(gè)工程造價(jià)要高于管式。3、不曝氣的時(shí)候，泥就直接沉積在盤的表面，再次啟動(dòng)直到要把泥重新攪拌起來(lái)，比起管式要多耗費(fèi)30～40%的能量(據(jù)老外說(shuō)是他們?cè)诿绹?guó)的兩個(gè)類似的SBR工藝中對(duì)比，結(jié)合計(jì)算得出的結(jié)論)。4、布置密度不如管式，如果你池子比較小，曝氣量又十分大，這樣就只能用管式了，因?yàn)樵谶@平面內(nèi)無(wú)法布再多的盤了。

優(yōu)點(diǎn)：從國(guó)標(biāo)上規(guī)定，盤式壓頭損失要比管式小一點(diǎn)，大概1000pa;傳氧效率比起某些管式，要略高一點(diǎn)點(diǎn)。

與盤式相比，管式的優(yōu)勢(shì)很明顯：

1、攪拌性能好。整個(gè)管式曝氣器，是360度打孔的，不存在曝氣死區(qū)。

2、節(jié)省了部分管道的費(fèi)用，工程造價(jià)要明顯低于盤式。

3、不曝氣的時(shí)候，泥只能沉積在管面最中間很小的范圍(這個(gè)范圍EDI是不打孔的)，稍稍往邊一點(diǎn)弧度就增大，泥就無(wú)法沉在上面。再次啟動(dòng)的時(shí)候，一振就把泥振起來(lái)并且迅速攪拌。所以在SBR、CASS這類工藝中，管式優(yōu)勢(shì)十分大。

4、在曝氣量要求很大，池面面積相對(duì)較小的情況下，只有管式能滿足要求。

雖然管式的壓頭大于盤式，傳氧效率略低(EDI的產(chǎn)品，同等水深海拔氣溫條件下，如果一般的管式在清水中的理論傳氧效率能選取30～32%，盤式就能達(dá)33%)，但是在設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮了這點(diǎn)。通過(guò)適當(dāng)多布一些管道，來(lái)保證管式能達(dá)到和盤式同樣的傳氧效率，至少我們是這樣做的。

而且曝氣系統(tǒng)的壓損，主要來(lái)自水深的壓力(一般5～6米的水深)，管道壓損和那1000pa差異(設(shè)計(jì)中已經(jīng)被平衡了的)，幾乎可以忽略。

四、介紹一下膜式微孔曝氣器的止回功能

主流的止回功能有兩大類，應(yīng)用在盤式曝氣器。1、單考膜片本身的閉合功能止回;國(guó)外品牌和一部分國(guó)內(nèi)品牌都是這樣做;2、增加止回閥，相當(dāng)部分國(guó)內(nèi)品牌采取這種方法。

膜本身的止回，沒(méi)什么太復(fù)雜的東西。主要取決于膜的材質(zhì)和打孔技術(shù)。最后就是能不能通過(guò)耐久性測(cè)試，而且這個(gè)測(cè)試是不是真的貨真價(jià)實(shí)。

止回閥的原理也很簡(jiǎn)單，就是管道和曝氣器連接的部分，在管道出氣孔上面放置一個(gè)玻璃球(或者鋼珠)，供氣的時(shí)候氣體把球吹起，不供氣的時(shí)候玻璃球在重力作用下壓住供氣孔。

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，加止回閥本身會(huì)增大系統(tǒng)壓損，不可取。個(gè)人認(rèn)同這種看法。